生物质液压成型机模具结构分析及优化

发布时间：2020-04-21 22:33

【摘要】：生物质能源具有储量大、分布广、可再生等优点,其开发利用可以有效解决当今世界面临的能源紧张、环境污染和气候变化等问题。生物质能源发展瓶颈是原料松散、生产能耗高、模具磨损大、生产成本高等,生物质固化成型技术是有效解决上述问题的技术之一 生物质固化成型技术是把松散的原料,固化压缩成密实规则的生物质制品的技术,其研究分为成型机理、成型工艺和成型机的研究,其中固化成型机的模具结构是关键技术之一。模具结构不但影响成型后制品的质量,而且影响生产过程中的能耗和模具的磨损,对模具结构进行优化,可以有效提高制品质量,降低磨损和能耗,从而降低生物质制品的生产成本。 本文利用液压式成型机,以弹塑性力学和流变学为理论,研究生物质成型的机理和模具参数对成型过程的影响。建立模具的模型,分析模具的受力情况,得出模具结构中最重要的参数是：大端长径比、两端面内径比和锥角,严重影响生物质制品的质量和模具的磨损。 利用ANSYS软件,建立有限元模型,分析整个压缩过程中材料的位移规律、应力应变分布、成型块的等效应力场、模具的等效应力场和摩擦力分布情况。由模拟结果得出模具最大等效应力出现在模具锥形区的大端入口处,影响模具最大等效应力最大的因素是模具的大端直径和锥角。 在有限元模拟中,设定模具大端长度不变,通过改变大端直径从而改变大端长径比和两端面内径比的值,得出模具最大等效应力和模具参数之间的变化曲线。把模拟出的曲线分别进行曲线拟合,建立优化模型,得出模具参数的最优取值。本研究降低了模具的最大等效应力和磨损,提高生物质制品的质量,为以后生物质液压成型机模具的选择、改进和设计提供理论支持。
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TK6

【参考文献】

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本文编号：2635817